基于红外反射法的防盗报警器设计与制作

一、设计思路

为降低成本，设计中未采用单片机进行控制，利用455K陶瓷晶振搭建振荡电路，产生455KHz脉冲信号，经计数器12分频，得到38KHz信号，驱动红外发射管发射红外线。

发射出的红外线如遇障碍物，则反射回来，被红外一体化接收头接收到，接收头输出触发信号，触发单稳态触发器工作，驱动LED及发声装置进行声光报警。

反射式红外报警器的原理框图如图1。

二、电路设计

1. 振荡电路

利用455K陶瓷晶体振荡器搭接多谐振荡器，产生455Khz脉冲信号，U1选用74LS00集成芯片。具体电路及参数如图2。

2. 分频电路

要得到38Khz信号，需要对455KHz信号进行12分频，电路如图3所示，计数芯片选用74LS193，74LS193的详细用法请参见其用户手册。

3. 发射驱动电路

采用一个三极管S9013驱动红外发射管，R4为可调电阻，用于调整发射功率，从而达到调整红外发射距离的目的。电路如图4所示。

4. 接收电路

接收采用红外一体化接收头TL1838，使用非常简单，如图5，接收到红外线时，1脚输出低电平，否则，输出高电平。利用555芯片实现单稳态触发器电路，低电平触发，当接收到红外线时触发器被触发，由555定时器的3脚输出高电平，高电平的维持时间根据t=1.1RC来计算，本电路中R=R6=200K，C=C3=10uF，计算得t=2.2S，也就是报警时间为2.2秒，通过调整R6和C3，可改变报警时间的长度。

报警器具有两种工作模式，通过J1、J2选择报警器的工作模式，

模式1：连通J2，断开J1，则当报警器前方有障碍物时报警，此种模式适用于门窗等位置的防盗报警。

模式2：连通J1，断开J2，当报警器前方无障碍物时报警，这种模式主要应用于物品看管，物品作为障碍物放置在报警器的前面，如果物品被挪走则发出报警信息。

5. 报警电路

如图6，三极管Q2基极输入高电平时，管子饱和导通，驱动蜂鸣器B1及发光二极管D2进行声光报警。

三、实物制作

采用单面板进行制板，有三根线没有布通，需要用飞线连接，设计完成的PCB布线图，如图7。

焊接完成的电路板如图8所示。

元件及其参数如表1 所示。

四、优缺点

本制作结构简单清晰，采用常用的元件，容易实施。缺点是由于74LS00和NE555工作电压限制，必需使用5V稳压电源，不便于电池供电，功耗上仍需改进。